SU1226218A1 - Устройство дл измерени параметров импульсных сигналов дерно-магнитного резонанса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники. Цель изобретени  - повьшение точности измерени  параметров импульсных сигналов  дерно-магнитного резонанса.Сущность изобретени  состоит в том,что в устройство, состо щее из зонда ЯМК, соединенного с выходом блока управлени  и входом приемника сигналов, схемы сравнени  и регистратора, дополнительно введены первый и второй ключи, два интегратора, компаратор, триггер, блок делени  временных интервалов , первый и второй пиковые детекторы и усилитель посто нного тока. Применение интегрировани  при обработке информационных сигналов в предлагаемом устройстве позвол ет снизить вли ние шумов и помех, при- сутствукнцих в выходном сигнале зонда . 1 ил. i (Я ю ю о ю

Description

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники, точнее к устройствам дл  измерени  параметров нестационарных си1; налов  дерного магнитного и квадрупольного резонан- сов,и может быть использовано, например 5 ДЛЯ измерени  параметров сигнала свободной прецессии  дер исследуемого вещества при  дерно-магнитном каротаже скважин горных пород.

Цель - повьшение точности измерений .

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Устройство содержит зонд 1  дер- но-магнитного каротажа, блок 2 управлени , приемник 3 сигналов свободной прецессии, первый ключ 4 с первым интегратором 5, компаратор б, схему 7 сравнени , второй интег- ратор 8, первьш пиковый детектор 9, триггер 10, блок 11 делени  временны интервалов, втор.ой ключ 12, второй пиковый детектор 13, усилитель 14 посто нного тока и регистрато-р 15.

Устройство работает следукщим образом .

В момент подачи сигнала Пуск с блока 2 управлени  на вход зонда 1

поступает мощный 90 -ныи радиоимпульс qn i i -,

, JO пренебречь (при t 7 Т, погрешность

(.при использовании, например, метода Z ,, ,„.

пренебрежени  не превьшает 0л1%) и быстрого выключени  пол ризующего

пол ) и на выходе приемника 3 по вл етс  импульс свободной  дерной прецессии , информативна  часть которого

35

считать выходное напр жение интегратора 5 установившимс  со значением

измен етс  по закону затухающей экспоненты вида

(1)

И5

(4)

U(i) A,

zi

Одновременно при этом на вход второго интегратора 8 поступает напр жение и,, от пикового детектора 9. Ингде АО -. начальное значение амплитуды сигнала свободной прецессии, непосредственное измерение которого не представл етс  возможным из-за задерж40

тегратор 8, начинает работать после импульса сброса, поступающего с инвертирующего выхода триггера 10, сое- ого кие которого изменилось по сигналу компаратора 6, На выходе интеграки сигнала, необходимой дл  затухани  , Q образуетс  напр жение Ug(t), переходных процессоров в зомде 1 „,г,а,г,а „„и«й« „т г,о„,„г (мертвое врем  аппаратуры);

Т, - посто нна  времени спада затухающей экспоненты или врем  спин- спиновой релаксации  дер исследуемого вещества;

t - врем  измерени . Выходной сигнал приемника 3 посту- пае т на пиковьш детектор 9, который вьтолн ет операцию выделени  и запоми

измен ющеес  по линейному закону

t

,

1Й

UJt U

п,

иа

(5)

50

где

us

- посто нна  времени интегратора 8.

При этом посто нные времени интеграторов 5 и 8 должны быть выбраны таким образом, чтобы вьшолн лось услонани  макс -1мального значени  Up им- ггг дьса, причем с приходом следующего ш пульса происходит автоматический сброс предыдущего значени  U- и запо1 данание нового значени  максимальной амплитуды.

Импульс, поступающий на один из входов KOjkfflapaTopa 6, сравниваетс  с напр жением Uj,, поступающим с выхода первого пикового детектора 9 на другой вход компаратора 6. В момент достижени  сигналом U(t) максимального значени  выходной сигнал компаратора 6 .замыкает ключ 4 и на вход первого интегратора 5 начинает поступать напр жение

иДП иоехр(-, (2)

которое после интегрировани  интегратором 5 измен етс  по закону нараста-  цей экспоненты

t

U, U,(( (3) и5 J И5 L гМ

где Т

Н5

- посто нна  интегрировани 

интегратора 5; t - врем  интегрировани . При времени интегрировани  t Tg

(напримерj при t (5 - 7) Т) слагаеt 1Ф1М ехр(- ) в выражении (3) можно

пренебрежени  не превьшает 0л1%) и

считать выходное напр жение интегратора 5 установившимс  со значением

И5

(4)

Одновременно при этом на вход второго интегратора 8 поступает напр жение и,, от пикового детектора 9. Ин , Q образуетс  напр жение Ug(t „,г,а,г,а „„и«й« „т г,о„,„г

измен ющеес  по линейному закону

t

UJt U

п,

иа

(5)

где

us

- посто нна  времени интегратора 8.

При этом посто нные времени интеграторов 5 и 8 должны быть выбраны таким образом, чтобы вьшолн лось усло1э ,мд т .. ч т наттпгичоп Т(5 -

TUB (например, Т

ну

И8

вие

7) Т,,)

Выходные напр жени  обоих интеграторов подаютс  раздельно на оба входа схемы 7 сравнени , котора  срабатывает , спуст  врем  At от начала интегрировани , в момент равенства напр жений U и Ug(t). Приравнива  правые части выражений (4) и (5), определ ем длительность промежутка времени At.

и„.и,,.,и,, (6)

И5 ив И5

и  где К V коэффициент пропорцио И5

нальности, определ емый значени ми посто нных времени обоих интеграторов .

Выходной сигнал схемы 7 сравнени  поступа  на вход триггера 10, переводит его по Q-выходу в единичное состо ние , а по Q-выходу - в нулевое. При этом выходное напр жение триггер

10осуществл ет сброс обоих интеграторов 5 и 8 в О.

Как следует из (6), промежуток времени ut, на прот жении которого существует импульс на выходе схемы 7 сравнени , а следовательно и на выходе триггера 10,  вл етс  мерой измер емого параметра Tg. С выхода триггера 10 импульс длительностью ut поступает на вход блока 11 делени  временного интервала, который осуществл ет деление значени  ut в К раз.

Блок 11 делени  временных интерва лов представл ет собой, например, цифровое устройство, содержащее генератор опорной частоты, делитель частоты, реверсивный счетчик с дешифратором , которое осуществл ет заполнение счетчика импульсами генератора через делитель частоты с коэффициентом делени  К раз,а считывание числа импульсов производитс  путем подачи импульсов от генератора непосредственно на реверсивный вход счетчика до момента его обнулени . Поэтому врем  считьшани  будет в К раз менше времени записи ut.

Следовательно, на Q-выходе блока

11образуетс  импульс длительностью равной значению Tj, , в момент подачи на синхровход блока 11 импульса с блока 2 управлени . Регистратор 15 осуществл ет измерение длительности импульса на выходе блока 11 делени  временных интервалов, т.е. значени 

Т.Измерение начального значени  А.

импульсов в предлагаемом устройстве происходит следующим образом.

В момент окончани  импульса, равного по длительности Т , с инвертирующего выхода Q блока 11 на управл емый вход BToporg ключа 12 поступает импульс, замыкающий его, и на вход пикового детектора 13 поступает

напр жение U, (t), которое, измен  сь по экспоненциальному закону, имеет начальное значение Uj , равное

J, Aoe. I О /

г Ар

(7)

так как замыкание ключа 12 происходит в момент времени, спуст  Т„ от момента подачи на блок 11 синхроимпульса с блока 2 управлени .

Усилитель 14 посто нного тока с коэффициентом усилени  К е 2,72 усиливает поступающее на его вход напр жение с выхода пикового детектора 13, в результате чего на второй вход регистратора 15 поступает напр жение , равное значению измер емого параметра А входного сигнала.

30

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  параметров импульсных сигналов  дерно-магнитного резонанса, содержащее зонд  дерно-магнитного каротажа, блок уп- 35 равлени , приемник сигналов, схему сравнени  и регистратор, причем зонд соединен с выходом блока управлени  и входом приемника сигналов, о т - личающее с  тем, что, с це40

   лью повьш1ени  точности измерени , в

   него введены первый и второй ключи, два интегратора, .компаратор, триггер блок делени  временных интервалов, первый и второй пиковые детекторы и

   5 усилитель посто нного тока, при этом выход приемника сигналов подключен к первому пиковому детектору, первому входу компаратора, второму ключу, а через первый ключ соединен с вхо50 дом первого интегратора, ьыход первого пикового детектора подключен к входу второго интегратора и второму входу компапатора, выход первого и второго интеграторов подключены

   55.раздельно к двум входам схемы сравнени , выход которой соединен с одним из входов триггера, второй вход которого подключен к вьпсоду компаратоpa и управл ющему входу первого ключа, инверсный выход триггера подключен к входам сброса первого и второго ин- TjsrpaTopoB, а пр мой выход триггера к информационному входу блока делени  временных интервалов, синхровход блока делени  временных интервалов соединен с выходом блока управлени .

   Редактор Л.Гратилло

   Составитель А.Кондратьев

   Техред Л.Олейнш:; Корректор М.Самборска 

   Заказ 2119/37 Тираж 778 Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д. 4/5

   .Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   пр мой выход блока делени  временных интервалов соединен с первым вхо дом регистратора, а инверсный выход- с управл ющим входом второго ключа, выход которого через последовательно соединенные второй пиковый детектор и усилитель посто нного тока подклю чей к второму входу регистратора.